प्राचीन हाडे, जलचर प्राण्यांचे अवशेष यांचे कालमापन करण्याची एक पद्धती. हाडांमधील सेंद्रिय घटकातील बदलावर ती आधारलेली आहे. सेंद्रिय संयुगांमध्ये अनेकदा समघटकता (Isomerism) हा गुणधर्म असतो. संयुगांच्या समघटकातील रेणूंमध्ये मूलद्रव्याच्या अणूंची संख्या तीच असते, परंतु त्या अणूंची रचना मात्र निराळी असते. यांतील एक प्रकार म्हणजे प्रकाशीय समघटकता (Optical isomerism) होय. यामध्ये समघटकातील रेणूंच्या अणूंची रचना आरशातील एकमेकांच्या प्रतिबिंबांप्रमाणे असते. त्यातील एकाला ‘डीʼ व दुसर्‍याला ‘एलʼ नाव दिले जाते. कोणत्याही संयुगातील ‘एलʼ या समघटकाचे रूपांतर ‘डीʼ समघटकात होणे याला रॅसिमीकरण (Racemization) असे म्हणतात.
सजीवांमधील पेशींमध्ये ॲमिनो अम्ले असतात. हाडांमधील प्रथिनांमधल्या सर्व ॲमिनो अम्लांमध्ये मध्यभागी कार्बन अणू असलेल्या मांडणीमध्ये ‘डीʼ आणि ‘एलʼ समघटक असलेल्या प्रकाशीय समघटकतेचा गुणधर्म आढळतो. हाडांच्या सचेतन पेशींमध्ये ॲमिनो अम्ले ही ‘एलʼ या समघटकाची बनलेली असतात. प्राणी अचेतन झाल्यानंतर रॅसिमीकरणाला सुरुवात होते. काही भागाचे ‘डीʼ या समघटकात रूपांतर होते. त्यांच्यातील गुणोत्तराचे प्रमाण बदलत जाते. त्यामुळे प्राचीन हाडाच्या नमुन्यातील ‘डीʼ व ‘एलʼ यांच्यातील गुणोत्तरावरून (डी/एल) प्राण्याचा मृत्यू किती वर्षांपूर्वी झाला असेल, हे सांगता येते. रॅसिमीकरणाचे प्रमाण हे ॲमिनो अम्लाचा प्रकार, तापमान, आर्द्रता, पीएच मूल्य (pH) आणि भोवतालच्या जमिनीचा प्रकार यांवर अवलंबून असते. तीव्र अम्लता आणि सौम्य ते तीव्र अल्कता यांमुळे रॅसिमीकरणाच्या प्रक्रियेचा वेग वाढतो. प्राचीन हाडे, कवच अशा नमुन्यांमधील डी/एल गुणोत्तर द्रव्यमान वर्णपटविज्ञान (Mass spectroscopy) तंत्राने ठरविले जाते. कार्बन-१४ सारख्या दुसर्‍या पद्धतीने केलेल्या कालमापनाला दुजोरा देण्यासाठी ही पद्धती उपयोगी ठरते.
पारंपरिक रॅसिमीकरण विश्लेषणाच्या या पद्धतीमध्ये डी/एल गुणोत्तरासाठी आयसोल्यूसिन (1-amino 2-methyl-N-valeric acid) या नावाचे ॲमिनो अम्ल अश्मीभूत हाडांमधून तपासले जाते. कारण त्याचे मापन तुलनेने सुलभ असते. चतुर्थक कालखंडातील कालक्रम ठरविण्यासाठी ते उपयोगी पडते. अश्मीभूत झालेल्या हाडांच्या कालक्रमानुसार त्यामध्ये असलेल्या या अम्लाचे रॅसिमीकरण होत जाते. रॅसिमीकरणाच्या या प्रक्रियेचे अर्धायुकाल (half life period) १ लक्ष वर्षे इतके असते. म्हणजे, इतक्या वर्षांनंतर एल-आयसोल्यूसिन या समघटकाचे निम्म्या प्रमाणात डी-आयसोल्यूसिन या समघटकात रूपांतर होते. ही प्रक्रिया बर्‍याच अंशी तापमानावर अवलंबून असते. त्यामुळे यासाठी त्या ठिकाणच्या वातावरणीय तापमानाबद्दलची माहिती असणे आवश्यक ठरते. तापमान २ अंश सेल्सियसने कमी किंवा जास्त होण्याने खूप फरक पडू शकतो.
ॲस्पार्टिक अम्ल (amino succinic acid) या नावाचे दुसरे ॲमिनो अम्ल प्राचीन हाडांमध्ये आढळते. कालांतराने एल्-ॲस्पार्टिक अम्लाचे रूपांतर डी-ॲस्पार्टिक अम्लात होते. ही रॅसिमीकरणाची प्रक्रिया आयसोल्यूसिन संयुगापेक्षा अधिक जलद गतीने होते. या क्रियेचा अर्धायुकाल २०° से. तापमानाला १५,००० ते २०,००० वर्षे इतके असते.
उत्तर अमेरिकेत मानवाचे अस्तित्व २०,००० वर्षांपूर्वीचे असावे, असा पुरातत्त्ववेत्त्यांचा तर्क होता. तथापि, मानवी हाडांमधील ॲस्पार्टिक अम्ल रॅसिमीकरणाची चाचणी केली असता असे आढळून आले की, कॅलिफोर्नियामध्ये प्राचीन मानव ४८,००० वर्षांपूर्वी राहात होता. कार्बन-१४ पद्धतीनेही त्यास दुजोरा मिळाला. कारण तेथील सांगाड्यांमध्ये कार्बन-१४ चे प्रमाण अजिबात नव्हते. हाडांमधील कार्बन-१४ पूर्णपणे निघून जाण्यासाठी ४०,००० वर्षे लागतात. यावरून ही संस्कृती त्यापूर्वीची असावी असे सिद्ध झाले.
पाश्चात्त्य देशांत उपयोगी ठरलेली ही पद्धती भारतासारख्या उष्ण कटिबंधाच्या प्रदेशात मात्र फारशी लागू पडत नाही. याचे कारण तेथील थंड हवेच्या तुलनेत येथील उष्ण हवामानामुळे प्राचीन हाडांमधील सेंद्रिय घटकांचे विघटन खूपच लवकर होते.
संदर्भ :
- Walker, M. J. C. Quaternary Dating Methods, England, 2005.
- क्षीरसागर, अनुपमा, प्राचीन संस्कृतींचे कालमापन, पुणे, १९९८.
समीक्षक : प्रमोद जोगळेकर
